Porównanie metod pomiaru kątowego rozkładu indukcyjności pasma w silniku reluktancyjnym przełączalnym

• Autorzy: Fabiański Bogdan

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2020.102.0002

Warianty tytułu

EN

Comparison of different methods for measuring angled distribution of band inductivity in a switched reluctance motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule porównano dwie metody identyfikacji rozkładu kątowego indukcyjności pasma w silniku reluktancyjnym przełączalnym. Funkcja reprezentująca profil indukcyjności w zależności od kąta obrotu wału stanowi istotny składnik obwodowego modelu matematycznego silnika przekładając się na późniejszą zbieżność wyników badań symulacyjnych – w tym ewaluacji sterowania w napędzie – z eksperymentem. Publikacja opisuje metodykę postępowania przy agregacji danych pomiarowych z wykorzystaniem szczególnych właściwości stanowiska laboratoryjnego. Przedstawiono zastosowane urządzenia pomiarowe, wyniki pośrednie oraz uzyskane rezultaty. Wyznaczone rozkłady indukcyjności poddano analizie pod kątem jakości aproksymacji funkcją kosinus. Artykuł podsumowano i przedstawiono wizję dalszych badań z uwzględnieniem uzyskanych wyników.

EN

The article compares two methods of identifying the angular distribution of band inductance in a switched reluctance motor. As the function representing the inductance profile depending on the shaft rotation angle is an important component of the mathematical model of the motor, this identification proces is the essence of motor modeling. Moreover, proper set of phase inductance profile results in convergence of the simulation and experimental tests including evaluation of control algorithms of motor drive. The publication describes the methodology of using the special features of the laboratory stand. The measuring devices used, electrical circuits scheme then intermediate and final results are presented. The inductance distributions obtained were analyzed in terms of their impact on the generated electromagnetic torque obtained by running the simulation model. The article is summarized and the vision of further research is presented, taking into account the obtained results.

Słowa kluczowe

PL

silnik reluktancyjny przełączalny; obwodowy model matematyczny; identyfikacja parametrów; rozkład kątowy indukcyjności; metodyka pomiarowa

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 102
• Strony: 17--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fabiański Bogdan

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Betin F., Capolino G., Casadei D., Kawkabani B., Bojoi R.I., Harnefors L., et al., Trends in Electrical Machines Control: Samples for Classical, Sensorless, and Fault-Tolerant Techniques, IEEE Industrial Electronics Magazine 2014, 8:43–55, https://doi.org/10.1109/MIE.2014.2313752.
• [2] Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M., Industrial drive systems. Current state and development trends, Power Electronics and Drives 2016, Vol. 1 (36), No. 1.
• [3] Zagirnyak M., Melnykov V., Kalinov A., The review of methods and systems of the fault-tolerant control of variable-frequency electric drives, Przegląd Elektrotechniczny 2019, R. 95, nr 1.
• [4] Witczak M., Pazera M., Fault Tolerant-Control: Solutions and Challenges, Pomiary Automatyka Robotyka 2016, R. 20, nr 1.
• [5] Lorencki J., Radkowski S., Badania diagnostyczne silnika reluktancyjnego, Przegląd Elektrotechniczny 2017, R. 93, nr 2.
• [6] Zagirnyak Ali N., Gao Q., Cai X., Makys P., Stulrajter M., High-frequency current injection-based online fault diagnosis for power converter in SRM drives, 2018, 13th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2018, p. 1859–64, https://doi.org/10.1109/ICIEA.2018.8398011.
• [7] Power Transistor Fault Diagnosis in SRM Drives Based on Indexes of Symmetry – IEEE Conference Publication n.d., https://ieeexplore.ieee.org/document/8600966 (accessed March 15, 2020).
• [8] Khayam Hoseini S.R., Farjah E., Ghanbari T., Givi H., Extended Kalman filter-based method for inter-turn fault detection of the switched reluctance motors, IET Electric Power Applications 2016, 10:714–22, https://doi.org/10.1049/iet-epa.2015.0602.
• [9] Krishnan R., Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications, CRC press, 2001.
• [10] Filicori F., Lo Bianco C.G., Tonielli A., Modeling and control strategies for a variable reluctance direct-drive motor, IEEE Transactions on Industrial Electronics 1993, 40:105–15, https://doi.org/10.1109/41.184827.
• [11] Husain I., Minimization of torque ripple in SRM drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics 2002, 49:28–39, https://doi.org/10.1109/41.982245.
• [12] Deskur J., Maciejuk A., Modelling of switched reluctance motor drive, Proceedings of XIX Symposium on EPNC, p. 159–60, 2006.
• [13] Fabiański B., Zawirski K., Simplified model of Switched Reluctance Motor for realtime calculations, Przegląd Elektrotechniczny 2016, R. 92, nr 7, https://doi.org/10.15199/48.2016.07.03.
• [14] Fabianski B., Zawirski K., On-line parameters adaptation of switched reluctance motor nonlinear model, p. 125-126, Electromagnetic Phenomena in Electromagnetic Circuit (EPNC), XXIV Symposium Materials, ISBN 978-83-62712-04-05, 2016.
• [15] Fabianski B., Zawirski K., Parameter adaptation of simplified switched reluctance motor model using Newton and Gauss-Newton signal fitting methods, COMPEL – The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering 2017, 36, https://doi.org/10.1108/COMPEL-10-2016-0446.
• [16] Przybylski M., Modelling and analysis of the low-power 3-phase switched reluctance motor, Archives of Electrical Engineering 2019, Vol. 68.
• [17] Kennedy E.P., Control of switched reluctance machines. Doctoral, Dublin City University, 2005.
• [18] Nagel N.J., Lorenz R.D., Complex rotating vector method for smooth torque control of a saturated switched reluctance motor, Conference Record of the 1999 IEEE Industry Applications Conference, Thirty-Forth IAS Annual Meeting (Cat. No. 99CH36370), vol. 4, 1999, p. 2591–8, vol. 4, https://doi.org/10.1109/IAS.1999.799204.
• [19] DiscoTech n.d. http://discotech.pl/2017/01/15/seria-vf-yj/ (accessed March 16, 2020).

Uwagi

Artykuł powstał w wyniku realizacji grantu finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki (ncn.gov.pl) pod tytułem: „Nieliniowy model referencyjny w odpornym na uszkodzenia napędzie z silnikiem reluktancyjnym przełączalnym” na podstawie umowy numer UMO-2016/23/N/ST7/03798.

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).